專利名稱：具備由顯示出負折射的介質形成的光學元件的光學裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用了光學元件、顯微鏡、光刻光學系統(tǒng)、及光盤光學 系統(tǒng)等光學系統(tǒng)的光學裝置。
背景技術：
以往，在這些光學系統(tǒng)中，為了提高分辨力，提出了通過水浸沒、 油浸沒或者固體浸沒等方法來提高物體側NA的技術方案(參照下面的 非專利文獻l)。另一方面，有關顯示出與普通的玻璃透鏡等不同的折射 特性的物質(例如光子晶體等)，有如下這樣的文獻(參照非專利文獻2、 3以及專利文獻l、 2、 3、 4)。
非專利文獻1:光學系^仕組^i応用P73 — 77、 P166—170才7° 卜口 二夕7社2003年11月19日干lj
非專利文獻2: J.B.Pendry Phys. Rev丄ett. Vo185,18(2000)3966-3969 非專利文獻3: M.Notomi Phy. Rev.B.Vo162(2000) 10696 非專利文獻4: V,G.Veselago Sov.Phys.Usp.Vol. 10,509-514(1968) 非專利文獻5: L丄iu and S.He Optics Express Vol.12 No.20 4835-4840 (2004)
非專利文獻6:佐藤.川上才7'卜d二 7 7 2001年7月號197《一 、y'、才/卜口 二夕》社干lj
專利文獻1: US 2003/0227415 Al 專利文獻2: US 2002/0175693 Al專利文獻3:日本特開2003 —195002 專利文獻4:日本特開2004—133040
在現(xiàn)有的方法中，標本面、光盤面或者晶體面與透鏡、水、油、以 及掩模相接觸，或者只離開30納米左右的間隔等，由于動作距離(以下 稱為WD)過短，所以實際上具有給標本和透鏡等造成損害的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種使用WD 長的或者非接觸的例如觀察光學系統(tǒng)、成像光學系統(tǒng)、及投影光學系統(tǒng) 等各種光學系統(tǒng)的光學裝置等。
為了達成上述目的，本發(fā)明的第一方式是透鏡，該透鏡包括由折 射率為正的材料形成的光學元件；和顯示出負折射的介質，該介質以上 述光學元件為基板，形成在上述光學元件上。
本發(fā)明的第二方式是光學元件，該光學元件包括由折射率為正的 材料形成的光學元件；和顯示出負折射的介質，該介質以上述光學元件 為基板，形成在上述光學元件上。
本發(fā)明的第三方式是光學元件，該光學元件包括透明的平板；和 顯示出負折射的介質，該介質以上述平板為基板，形成在上述平板上。
本發(fā)明的第四方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的 介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第五方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的 介質形成的光學元件，通過由顯示出負折射率的介質形成的光學元件， 來實現(xiàn)高精度的成像。
本發(fā)明的第六方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的 介質形成的光學元件，通過利用由該顯示出負折射率的介質形成的光學 元件所具有的完全成像的性質，來實現(xiàn)高精度的成像。
本發(fā)明的第七方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的 介質形成的光學元件，通過該光學元件得到長的動作距離。
本發(fā)明的第八方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的介質形成的光學元件和除此之外的光學元件。
本發(fā)明的第九方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的 介質形成的光學元件和由正折射率的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第十方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的 介質形成的光學元件和由正折射率的介質形成的光學元件，在最接近上 述由顯示出負折射的介質形成的光學元件的、由正折射率的介質形成的 光學元件，與上述由顯示出負折射的介質形成的光學元件之間具有間隙。
本發(fā)明的第十一方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射 的介質形成的光學元件和除此之外的多個光學元件。
本發(fā)明的第十二方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)將由顯示出負折射的 介質形成的光學元件和成像光學系統(tǒng)組合起來進行配置。
本發(fā)明的第十三方式的光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有基于由顯示出負 折射的介質形成的光學元件的成像關系，該光學系統(tǒng)還具有由上述顯示 出負折射的介質形成的光學元件之外的光學元件。
本發(fā)明的第十四方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)包括基于由顯示出負 折射的介質形成的光學元件的成像關系和基于成像光學系統(tǒng)的成像關系 的雙方。
本發(fā)明的第十五方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)包括具有由顯示出負 折射的介質形成的光學元件的光學系統(tǒng)和成像光學系統(tǒng)，通過上述光學 系統(tǒng)進行成像，并通過成像光學系統(tǒng)對該像進行再次成像。
本發(fā)明的第十六方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)通過成像光學系統(tǒng)對 物體的像進行成像，并通過包括由顯示出負折射的介質形成的光學元件 的光學系統(tǒng)對該像進行再次成像。
本發(fā)明的第十七方式是光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)滿足下面的(8—5)
式
<formula>formula see original document page 8</formula>其中，A=WD+d—t
WD是上述顯示出負折射的介質到物體或者像面的距離，
d是上述顯示出負折射的介質到光學系統(tǒng)的中間成像點的距離，t是上述顯示出負折射的介質的厚度。
本發(fā)明的第十八方式是光學系統(tǒng)，將成像光學系統(tǒng)配置在由顯示出 負折射的介質形成的光學元件的后方。
本發(fā)明的第十九方式是光學系統(tǒng)，將成像光學系統(tǒng)配置在由顯示出 負折射的介質形成的光學元件的前方。
本發(fā)明的第二十方式是光學裝置，該光學裝置具備光學系統(tǒng)，該光 學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十一方式是光學裝置，該光學裝置具備光學系統(tǒng)，該 光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的介質形成的光學元件和除此之外的光學 元件。
本發(fā)明的第二十二方式是光學裝置，該光學裝置具備光學系統(tǒng)，該 光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的介質形成的光學元件和由正折射率的介 質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十三方式是信號處理裝置，該信號處理裝置具有由顯 示出負折射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十四方式是光盤裝置，該光盤裝置具有由顯示出負折 射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十五方式是投影裝置，該投影裝置具有由顯示出負折 射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十六方式是觀察裝置，該觀察裝置具有由顯示出負折 射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十七方式是攝像裝置，該投像裝置具有由顯示出負折 射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十八方式是光學裝置，該光學裝置用于進行上述細微 結構的成像，該光學裝置包括光源、具有細微結構的部件、和由顯示出 負折射的介質形成的光學元件。
本發(fā)明的第二十九方式是曝光裝置，該曝光裝置用于對晶片進行曝 光，并按順序配置光源、光掩模和由顯示出負折射的介質形成的光學元 件。本發(fā)明的第三十方式是透鏡，該透鏡使用光子晶體作為顯示出負折 射的介質，且具有曲面的光學面。
本發(fā)明的第三十一方式是光學裝置，該光學裝置具有由顯示出負折 射的介質形成的光學元件和成像光學系統(tǒng)，從上述成像光學系統(tǒng)的中間 成像點到由上述顯示出負折射的介質形成的光學元件的表面的距離的絕
對值大于等于0.1A/A (其中，A是中間成像點上的上述成像光學系統(tǒng)的 數值孔徑)。
本發(fā)明的第三十二方式是一種光學裝置，該光學裝置具有由顯示出 負折射的介質形成的光學元件和成像光學系統(tǒng)，從最接近由上述顯示出 負折射的介質形成的光學元件的上述成像光學系統(tǒng)的光學面到上述成像 光學系統(tǒng)的中間成像點的距離的絕對值大于等于0.1X/A (其中，A是中 間成像點上的上述成像光學系統(tǒng)的數值孔徑)。
本發(fā)明的第三十三方式是光學裝置，該光學裝置包括光源、具有細 微結構的部件和由顯示出負折射的介質形成的光學元件，上述具有細微 結構的部件與上述由顯示出負折射的介質形成的光學元件的表面的距離 大于等于O.R。
本發(fā)明的第三十四方式是光學裝置，該光學裝置包括由顯示出負折 射的介質形成的光學元件和成像光學系統(tǒng)，上述由顯示出負折射的介質 形成的光學元件的厚度t滿足下面的(17)、 (18)、 (19)、 (20)式中的任 意一個條件。
<formula>formula see original document page 10</formula> (17)式
<formula>formula see original document page 10</formula> (18)式
<formula>formula see original document page 10</formula> (19)式
<formula>formula see original document page 10</formula>(20)式
本發(fā)明的第三十五方式是光學裝置，該光學裝置包括光源、具有細 微結構的部件和由顯示出負折射的介質形成的光學元件，上述由顯示出 負折射的介質形成的光學元件的厚度t滿足下面的(17)、 (18)、 (19)、 (20)式中的任意一個條件。
<formula>formula see original document page 10</formula>(17)式0.01mmSS300mm (18)式
1100nm5t^200mm (19)式
100nmSS50mm (20)式
本發(fā)明的第三十六方式是光學裝置，該光學裝置具有光學系統(tǒng)，該 光學系統(tǒng)具備由顯示出負折射的介質形成的光學元件，該光學裝置還具 有如下的光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)使用光子晶體作為上述顯示出負折射的 介質，并且與該光子晶體的旋轉對稱性最好的軸朝向上述光學系統(tǒng)的光 軸方向。
本發(fā)明的第三十七方式是光學裝置，該光學裝置具有光學系統(tǒng)，該 光學系統(tǒng)具備由顯示出負折射的介質形成的光學元件，沿上述光學系統(tǒng) 的光軸測得的光學系統(tǒng)的長度小于等于20m。
本發(fā)明的第三十八方式是透鏡，該透鏡具有曲面的光學面，使用具 有負折射率的光子晶體作為負折射率介質。
本發(fā)明的第三十九方式是由顯示出負折射的介質形成的透鏡，該透 鏡的一側是平面。
本發(fā)明的第四十方式是由顯示出負折射的介質形成的透鏡，該透鏡 具有非球面。
本發(fā)明的第四十一方式是由顯示出負折射的介質形成的透鏡，該透 鏡具有旋轉非對稱面。
本發(fā)明的第四十二方式是由顯示出負折射的介質形成的透鏡，該透 鏡具有擴張曲面。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式，是表示使用了負折射率介質301的 反射型顯微鏡302的示例的圖。
圖2是表示圖1的物鏡306附近的放大圖的圖。
圖3是本發(fā)明的另一實施方式，是表示使用了負折射率介質301的 透射型顯微鏡315的圖。
圖4是表示光盤的光學系統(tǒng)320的實施方式的圖。圖5是表示投影曝光裝置的光學系統(tǒng)的實施方式的圖。 圖6是表示以往提出的緊密接觸型光刻的圖。
圖7是在硅片326和聚合物光掩模330之間將負折射率介質301的 平行平板以緊密接觸或者極接近的方式配置在聚合物光掩模330上的圖。 圖8是表示例示了由負折射率介質構成的透鏡301—2的實施方式的圖。
圖9是表示光子晶體340的一個示例的圖。 圖10是表示光子晶體340的一個示例的圖。
圖11是使用由具有正的負折射率的材料形成的平板450上所形成的 平板形狀的負折射率介質301的反射型顯微鏡302的示例的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。圖1是本發(fā) 明的一個實施方式，是使用了負折射率介質301的反射型顯微鏡302的 示例，配置在空氣中。從光源303 (例如激光光源、水銀燈等)射出的光 通過照明透鏡304和半透鏡305入射到物鏡306上。物鏡306的NA例 如大于1，就能夠激勵起漸逝波。物鏡306包括由具有正折射率的介質形 成的光學元件、例如由玻璃構成的透鏡306 — 1、 306—2。
圖2表示圖1的物鏡306附近的放大圖。這里，將物鏡306的最接 近物體側的面作為311。以FF表示物鏡306的中間成像點。面311和中 間成像點FF的距離為g。
在從中間成像點FF離開d的位置上配置有例如平行平板狀的負折射 率介質301。 d表示中間成像點FF和負折射率介質的上表面310之間的 距離。d的值例如是5(Him。 312是負折射率介質301的物體側的面。
被物體307散射的光通過負折射率介質301、物鏡306、半透鏡305、 以及目鏡308，利用眼309或者具備攝像元件408的TV相機、制冷CCD 相機等能夠進行觀察。下面詳細描述該情況。
這里，負折射率介質301的折射率為一l，厚度為t (例如300prn)。 WD是負折射率介質301與物體307或者后述的成像部件之間的距離。關于WD在后面詳細描述。
由于負折射率介質301的折射率為一1，所以被物體307散射的光線 如圖2的箭頭所示那樣，進行與通常不同的折射(參照非專利文獻2)。 根據折射法則，若入射角為i，出射角為r，則滿足下式。 r=—i ... (0—3)式。
若負折射率介質301的折射率為n，則滿足下式。
sinr= (1/n) sin i …(0—4)式。
根據非專利文獻2，當
t=WD + d ... (1)式
時，負折射率介質301將物體307完全成像在中間成像點FF上。g卩，實 現(xiàn)完全成像。這里所說的完全成像是指不受衍射極限的影響，使包括放 射光和漸逝波在內的所有作為電磁場的光進行成像。因此，等價于在FF 處有物體。
定義為從FF到面311的距離的g的值滿足下式， OSgA …(0)式，
中間成像點FF非常接近面311。這是為了有效利用漸逝波而優(yōu)選的 條件。從實用角度出發(fā)，有時也可以是下式。 OSg蘭lO、 ... (0—1)式
而且，X是所使用的光的波長，當是可見光時，X為0.35|im 0.7^im。 這樣，可以進行NA>0.1的、包括漸逝波的成像。因而能夠實現(xiàn)高 分辨率的顯微鏡。
而且，根據用途，還可以是下式。 0^g三1000人 ...(O—l一O)式
在(o)式 (o—i一o)式中，若g的下限為o.ia;a，則透鏡表面
311上的灰塵、損傷等變得模糊，惡劣影響降低，因此也是好的。另外， A是物鏡306的FF中的數值孔徑(NA)。
在(0)式 (0—1一0)式中，若g的下限為0.6X/A，則透鏡表面 311上的灰塵、損傷等的影響進一步降低，因此是好的。
在(0)式 (0—1—0)式中，若g的下限為1.3A7A，則透鏡表面311上的灰塵、損傷等的影響進一步大幅度降低，因此是好的。
假設d-50pm，根據(1)式，則WD-250nm， WD較長這是以往所 沒有的優(yōu)點，若g為0 數十nm，則成像性能大致等同于將物鏡306幾 乎接觸到物體307上的固體浸沒透鏡。
本發(fā)明的一個實施方式的關鍵點是將由負折射率介質形成的光學元 件(301等)和成像光學系統(tǒng)(306等)組合起來進行配置。在本實施方 式中構成為，將成像光學系統(tǒng)配置在負折射率介質301的像側。
而且，本發(fā)明的一個實施方式的特征在于，將通過負折射率301所 成像的物體像(中間成像)通過物鏡306進行再成像。中間成像在圖2 的示例中是實像，但根據光學系統(tǒng)的用途還可以是虛像。并且，在圖2 的示例中，具有照明光和觀察光沿反方向透射負折射率介質301共計兩 次的特征。
在上面的說明中，關于^0的情況進行了描述，但還可以是下式。 g<0 ... (0—5)式
理由是，若d+g>0(0—6)式，則能夠維持成像關系，而光學元 件彼此不碰撞。所謂gO是指FF進入透鏡(例如306—1)中。但是， 若g過小，則完全成像的條件被破壞，因此優(yōu)選滿足下式。
<formula>formula see original document page 14</formula>式
根據用途滿足下式也可以。
<formula>formula see original document page 14</formula>式
根據光學系統(tǒng)有時滿足下式也可以。
<formula>formula see original document page 14</formula>式
而且，d+gK)也可以。
若以實際長度表示g的值，則g的值為下式較好。 一100mm〈gO ... (0—10)式
當g的值小于(0 — 10)式的下限時，透鏡的制作變得困難。
若g的值滿足下式也是好的。
<formula>formula see original document page 14</formula>(0—11)式
在(0—5)式 (O—ll)式中，若g的上限為(一O.R) /A,則能夠可靠地利用漸逝波，并且透鏡表面311上的灰塵、損傷等變得模糊， 惡劣影響降低，所以是好的。在(0 — 5)式 (0—11)式中，若g的上 限為(一0.6入)/A，則透鏡表面311上的灰塵、損傷等的影響進一步降低， 因此是好的。
在(0—5)式 (0—11)式中，若g的上限為(一1.3入)/A,則透 鏡表面311上的灰塵、損傷等的影響進一步大幅度降低，因此是好的。
不嚴格遵守式(1)也可以。這是由于通過負折射率介質301所成的 像位置有時因為負折射率介質301的折射率的制造誤差、面精度的誤差 等而偏離(1)式。
只要滿足下式即可。
<formula>formula see original document page 15</formula> (2)式
根據制品有時也允許下式。
<formula>formula see original document page 15</formula> (3)式
根據制品的利用條件，有時滿足下式也可以。
<formula>formula see original document page 15</formula> (4)式
或者若滿足下式，則能夠確保加長的WD，因此是好的。 (WD+d) ... (4—1)式
上面說明的想法在本申請的其他實施方式中也同樣適用。即使是其 他實施方式，負折射率介質301的折射率也例如是一1。
圖3是本發(fā)明的另一實施方式，表示使用了負折射率介質301的透 射型顯微鏡315的示例。在圖3中，僅將照明光學系統(tǒng)316和物鏡306 附近放大表示進行圖示。315配置在空氣中。
光源303的光入射到棱鏡317上，以進行全反射的角度入射至棱鏡 317的標本314側的面318上。由此標本314被漸逝波照亮。來自標本 314的散射光由負折射率介質301折射，在中間成像點FF附近進行完全 成像。而且，通過物鏡306進行再成像而被觀察。
式(0)、 (0—1)、 (0 — 1—0)、 (0—3)、…、(0—11)、 (1)、 (2)、 (3)、 (4)、 (4一1)在本示例中也同樣適用。
在圖3及后述的圖4、圖5中，描述了 d的值與WD相比十分小，并且g的值也接近0的情形。圖l、圖3的光學系統(tǒng)也能夠應用于掃描型 顯微鏡。
圖4是光盤的光學系統(tǒng)320的實施方式。從作為光源321的半導體 激光器射出的光通過半透鏡305、物鏡322、以及負折射率介質301,而 在光盤323上成像，進行寫入。物鏡322的NA大于1，以非接觸物鏡 322的方式通過微小的點光，能夠進行包括漸逝光在內的更高密度的寫 入。320配置在空氣中。
負折射率介質301的成像關系可以認為是光沿圖2的實施方式中箭 頭的相反方向行進。當從光盤323讀出信號時，從光源321射出的光被 光盤323散射，通過負折射率介質301、物鏡322,并且被半透鏡305反 射后，射入光電探測器324中。能夠按照非接觸方式以高NA進行讀出。
而且，如圖5所示，寫入時的結構在光源321和物鏡322之間配置 光掩模325，用硅片326替換光盤323，若光掩模325和硅片326光學共 軛，則LSI制造用的投影曝光裝置(步進曝光裝置等)349能夠實現(xiàn)。由 于NA大于1就能夠使用漸逝波，所以能夠以高分辨率且以非接觸方式 進行曝光，情景較好。在圖5中，投影曝光裝置的光學系統(tǒng)配置在真空 中。
在圖4、圖5的實施方式中式(O)、 (0—1)、 (0 — 1一0)、 (0—3)、...、 (O—ll)、 (1)、 (2)、 (3)、 (4)、 (4 — 1)也成立。
在圖1 圖5的示例中，負折射率介質301和與負折射率介質301 最接近的透鏡被隔開間隔進行配置。
這樣，例如即使與物體碰撞而使負折射率介質301發(fā)生破損的情況 下，僅更換負折射率介質301就能夠恢復功能，因此是好的。即、易于 修理。
圖6是表示以往提出的緊密接觸型光刻的圖。當線寬20nm左右的 透明的聚合物光掩模330受到來自上方的照明光照射時，在凸部331的 下方產生漸逝波，使硅片326上的光致抗蝕劑感光。然后進行LSI的制 造。聚合物光掩模330是具有細微結構的部件。但是，必須使聚合物光 掩模330和硅片326緊密接觸，使用中存在聚合物光掩模330的壽命短、聚合物光掩模330容易損壞等問題。該問題即使在使用鉻光掩模代替聚 合物光掩模的情況些也會產生。
因此，鑒于這一點，根據本發(fā)明，通過使用負折射率介質301，能 夠以非接觸方式實現(xiàn)高分辨率的光刻。
圖7是其說明圖，在硅片326和聚合物光掩模330之間以緊密接觸 或者以極接近聚合物光掩模330的方式配置負折射率介質301的平行平 板。圖7的光學系統(tǒng)配置在真空中或者空氣中。
這樣，在聚合物光掩模330的凸部331的下方所產生的漸逝波通過 負折射率介質301完全成像，光掩模330的像形成在硅片326上。成像 倍率為1倍。這樣，能夠實現(xiàn)WD大且高分辨率的光刻。
若凸部331和負折射率介質301之間的距離為d，則滿足(1) G)、 (4)、 (4—1)式。
關于物鏡306、物鏡322、以及投影透鏡328，它們的光學系統(tǒng)的物 體側或者光盤側或者硅片326側的NA優(yōu)選為0.1以上，但不足1.0也可 以。例如0.2以上或者其以下也可以。理由是通過負折射率介質301具有 延長WD的效果。
若透鏡306、 322、 328等的上述NA為1.15以上，則由于能夠實現(xiàn) 高析像，因此是好的。
另外，若使上述的NA為1.3以上，則能夠實現(xiàn)水浸沒透鏡和/或水 浸沒物鏡所不能實現(xiàn)的高析像，因此也是好的。
若使上述的NA為1.5以上，則能夠實現(xiàn)油浸沒物鏡和的高析像，因 此特別好。
而且，關于負折射率介質301的形狀，在圖l、圖2、圖3、圖4、 以及圖5的實施方式中，負折射率介質301的形狀還可以不是平行平板 狀。
如圖8所示，作為負折射率介質，由負折射率介質形成，還可以使 用在物體側具有凹面的透鏡301—2。在延長WD效果基礎上還能得到像 差補正的效果等。在圖8中，由負折射率介質形成的透鏡301—2的單側 為平面，另一面為凹陷的曲面，但還可以為雙凸透鏡、平凸透鏡、雙凹透鏡、月牙形凸透鏡、以及月牙形凹透鏡等的形狀。
由負折射率介質形成的透鏡301-2的曲面形狀可以是球面、非球 面、以及自由曲面，還可以是旋轉非對稱面、擴張曲面等。
以下，對可以作為本發(fā)明共通的內容進行敘述。作為負折射率介質 301的具體的物質列舉出光子晶體。圖9是表示光子晶體340的第一具體 示例，圖10是表示光子晶體340的第二具體示例。如圖9、圖10所示， 光子晶體340是具有X 數十分之一 X左右的周期的結構的物質，通過光 刻等進行制作。作為所使用的材料是含有Si02、丙稀、以及聚碳酸酯等 合成樹脂的電介質、或者GaAs等。這里，人是所使用的光的波長。圖中 的X、 Y、 Z方向的重復的周期Sx、 Sy、 Sz的值具有入 數十分之一 人 左右的值。已經公知在光子晶體的帶端附近能夠實現(xiàn)負折射率(參照非 專利文獻3)?？梢詫D中的z方向作為光學系統(tǒng)的光軸。
Z軸是光子晶體的旋轉對稱性最好的軸的方向。
Sx、 Sy、 Sz優(yōu)選為滿足下式中的任一式。
A/10〈Sx〈人 ...(5 — 1)式
X/l(KSy4 …(5—2)式
X/10<Sz<、 ... (5—3)式
Sx、 Sy、 Sz的值超過上限或者小于下限，作為光子晶體的功能就消 失了。
根據用途，Sx、 Sy、 Sz滿足下式中的任一式即可。 X/30<Sx<4 i ... (5—4)式 X730〈Sy〈4X ... (5 — 5)式 A/30<Sz<4 i ... (5—6)式
關于負折射率介質，已經公知介質的電介常數e為負，并且介質 的相對磁導率p為負時，介質相對于真空的折射率為下面的數式1。 一V^ (數式l)
此外，作為負折射率介質，可以使用顯示出負折射的物質、近似顯 示出負折射的物質，例如銀、金、以及銅等薄膜，關于特定的偏光方向 還可以使用顯示出負折射率的物質、電介常數e大致為一l的物質的薄膜等。
此外，有時將負折射率介質稱為左手系列材料(Left handed material)。在本申請中，包括所有這些負折射率介質、左手系列材料、近 似顯示出負折射的物質、關于特定的偏光方向顯示出負折射率的物質、 以及電介常數s大致為一l的物質的薄膜等，并稱為顯示出負折射的介質。 表示完全成像的物質也包括在顯示出負折射的介質中。并且，在由具有 大致為一l的電介常數s的材料形成的薄膜的情況下，滿足下式就可以。
<formula>formula see original document page 19</formula>…(5—7)式
根據用途還可以是下式。
<formula>formula see original document page 19</formula> ... (5 — 8)式
作為所用光的光波，在實施方式中敘述了主要使用單色光的示例，
但不限定于此，還可以使用下述光源射出連續(xù)光譜的光源、白色光源、 單色光的和、或超輻射發(fā)光二極管等的低相干光源。
作為波長，可以使用在空氣中也可傳送的波長，從光源容易得到的 觀點等出發(fā)，可以使用0.1, 3pm的波長。若是可見波長，由于更加容 易使用，因此是好的。若波長為0.6pm以下，則提高了析像，因此也是 好的。
下面，對WD進行詳細敘述。 WD的值為下式即可。 畫nm，<formula>formula see original document page 19</formula> …(7)式
當超過(7)式的下限時，WD (動作距離)過小，難以進行處理。 當超過(7)式的上限時，負折射率介質過大，在成本、加工方面是不利 的。并且，作為光學裝置其尺寸變得過大這一點也會成為問題。
根據產品，還可以允許下式。
<formula>formula see original document page 19</formula>... (8)式
若為下式，則可以得到更加容易使用的光學裝置。
<formula>formula see original document page 19</formula> …(8—0—1)式
若為下式，則由于容易使用、且確定光學裝置的WD的機構變得簡 單，因此是好的。0.01mm^WE^200mm ... (8—0—2)式
若為下式，則由于更加容易使用、且光學裝置的機械精度也進一步 下降，因此是好的。
0.1mm^WD^200mm ... (8—0—3)式
另外，WD優(yōu)選為滿足下式。 WD〉d (8 — 1)式
若t的值相同，則通過式(1)可以得出，d的值越小WD變得越大。 根據產品，還能夠允許下面的(8—2)式。 WD〉0.1d ... (8—2)式
由于通過減小d的值，還能夠減小306、 322、以及328等的透鏡的 大小，因此是好的。
另外，為了使分辨率變好，優(yōu)選為d的值滿足下面的(8 — 2 — l)式， 論0 …(8—2 — 1)式
但根據用途，d的值還可以是下面的(8—2—2)式。 d<0 …(8—2—2)式
在(8—2 — 1)式中，若d的下限為0.1X7A，則FF接近透鏡306—1 側，從而易于利用漸逝波，并且面310上的灰塵、損傷等變得模糊，降 低了其惡劣影響，因此也是好的。
在(8—2—1)式中，若d的下限為0.6X/A，則變得更加易于利用漸 逝波，因此容易提高析像，并且還進一步降低了灰塵、損傷等的影響， 因此是好的。
在(8—2 — 1)式中，若d的下限為1.3X/A，則由于變得更加易于大 幅度地利用漸逝波，因此容易提高析像，并且還進一步大幅度地降低了 灰塵、損傷等的影響，因此是好的。
但是，A是光學系統(tǒng)的點FF中的數值孔徑，但在圖7那樣的不能定 義FF的光學系統(tǒng)中，A=l。
在(8—2 — 1)式中，若d的下限為0.005mm，則容易擴大負折射率 介質301和上部透鏡系統(tǒng)的距離，因此用于保持負折射率介質301和上 部透鏡系統(tǒng)之間的距離的框架結構變得簡單，從而是好的。在(8—2—2)式中，若d的上限為(一0.U) /A，則面310上的灰 塵、損傷等變得模糊，降低了其影響，因此也是好的。
在(8—2—2)式中，若d的上限為(一0.6人)/A，則進一步降低了
灰塵、損傷等的影響，因此是好的。
在(8—2—2)式中，若d的上限為(一/A，則進一步大幅度
地降低了灰塵、損傷等的影響，因此是好的。
另外，A是點FF中成像光學系統(tǒng)306、 322、以及328等的數值孔 徑(NA)。
這里，是將光學面上的灰塵、損傷等對成像性能影響匯總起來。如 已經用g、 d的條件式進行了說明那樣，從FF到之前一個或者之后一個 的光學面的距離越大，該光學面的灰塵、損傷等的影響變得越小。這里 所說的距離是光學上的長度(空氣換算長度)。
而且，優(yōu)選為其距離至少也要在0.1X/A以上。并且，若在0.6A7A或 者1.3A/A以上，則也是好的。在上述的光學面中還包括負折射率介質的 表面。
此外，由于致力研究光學裝置的機械結構等，因此WD的值優(yōu)選為 可變。顯微鏡的載物臺等是其一個例子。
此外，負折射率介質301和透鏡最靠近負折射率介質301的面(拿 圖2來說是面311)還可以接合?；蛘?，還可以將負折射率介質301形成 為，作為透鏡(拿圖3來說是透鏡306—1)的基板。在這些情況下，d 的值近似為O或者為O。
或者，將負折射率介質301形成在透明的平板上，并配置成使該透 明平板成為用于成像的透鏡的一部分。作為配置的位置可以是成像透鏡 系統(tǒng)(拿圖1來說為物鏡306)的最前部(拿圖1來說為透鏡306—1的 物體側)或者最后部(拿圖5來說為328的晶片側)。用作基板的透鏡或 者平板若用具有正折射率的材料制成，則以低成本就能夠制作，因此是 好的。即使在基板上設置負折射率介質301的情況下，WD、 d的值也從 負折射率介質301的表面進行測量。
圖11使用由具有正折射率的材料形成的平板450上所形成的平板形狀的負折射率介質301的反射型顯微鏡302的示例。
使平板450、透鏡306—1、以及306—2—起形成物鏡306。中間成 像點FF略微進入平板450中。透鏡306 — 1和平板450接合，但也可以 緊密接觸。后述的式(12)、 (13)對平板450的折射率也能適用。
這樣結構的光學系統(tǒng)也能適用于圖3、圖4、圖5、以及圖7的示例。
此外，完全成像的條件從(1)式偏離，當為(8_3)式時，IAI的值 越大，成像狀態(tài)越差。
WD+d—t=A ... (8—3)式
若滿足(8—4)，則能抑制某種程度的成像狀態(tài)的降低。
|A|<a …(8—4)式
在實際使用中，根據產品，可允許下式。
|厶|<10人 ...(8—4 — 1)式
根據使用條件，可允許下式。
|厶|<謂入 ...(8—5)式
若使(8—4—1)式 (8—5)式中的I八I的下限為0.1X/A，則有時具 有能夠確保WD加長等的優(yōu)點，因此是好的。
此外，當負折射率介質301的折射率為n時，n<0。在到此為止敘 述的實施方式中，n== —1。在負折射率介質301為平行平板的情況下， 理想的是n二一l。但是，實際上由于負折射率介質301的制作誤差、使 用波長的移位等，有時不能達到n- — l，此時優(yōu)選滿足下式。
一l.l〈n〈一0.9 …(9)式
若n的值在上述的范圍內，則完全成像不成立，分辨率降低。根據 產品，滿足下式即可。
一1.5〈n〈一0,5 ... (10)式
在只是為了加大WD等的用途中，有時滿足下式即可。 —3<n<—0.2 (11)式
當最接近負折射率介質的透鏡或者光學元件(拿圖l、 4、以及5來 說，分別是306—1、 322—1、以及328—1)的折射率為N時，由于N 越大，分辨率越高，因此是好的。若滿足下式，則能夠使用于廣泛的用途中。
論1.3 ... (12)式
滿足下式也是好的。 論1.7 ... (13)式
在(12)、 (13)式中，若N的上限值為1.82，則玻璃的吸收(著色) 變少，因此是好的。
若滿足下式，則雖然有著色，但能夠實現(xiàn)高析像，因此是好的。 論1.86 (13 — 1)式
而且，考慮負折射率介質301周圍是空氣或者真空，這在本申請的
實施方式中可以說是共通的。
因此，負折射率介質301的折射率n在周圍為空氣的情況下表示相
對于空氣的相對折射率，在周圍為真空的情況下表示相對于真空的折射 率。當周圍為真空時，能夠使用短波長的真空紫外光，并且不會由于空 氣的波動而降低分辨率等，從而得到良好的成像性能。若周圍為空氣， 則光學裝置容易制造，處理也變得容易，因此是好的。
還可以是，在光學裝置中僅負折射率介質301周圍的光路為真空， 光學裝置的剩余部分放置在空氣中。
可得到容易處理且成像性能好的光學裝置。
使負折射率介質301相對于真空的折射率為iw，相對于空氣的折射 率為nA。在1大氣壓、波長500nm時，nA=1.002818。
在光學裝置的周圍為空氣的情況下，為了進行理想的完全成像的必 要條件為下式。
nv=—nA …(15)式
在光學裝置的周圍為真空的情況下，為了進行理想的完全成像的必 要條件為下式。
nv—l.O ... (16)式
此外，在圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖7、圖8、以及圖ll的例 子中，還可以用水、油等液體充滿d或WD的部分。這樣的話，具有nv 的值也可以不是一l、且容易選擇負折射率介質301的材料的優(yōu)點。在該情況下，若使水、油等液體的折射率為nL，則用于實現(xiàn)完全成像的必要 條件為下式。
nv二一nL (15—3)式
若使負折射率介質301相對于液體的相對折射率為n，則(9)式、 (10)式、以及(11)式也可以同樣適用。
對t的值進行敘述。實際使用中，為了使光學裝置便于使用，WD取 越大越好。
從(1)可得出WD是與t同等程度的值。因此滿足下式較好。若t 的值超過上限，則光學裝置變大，難以制造。 0.1mm^t5300mm …(17)式
根據產品，還允許下式。 0.01mm^t^300mm ... (18)式
根據用途，有時可以允許滿足下面的(19)式或者(20)式。 1100nm^t^200mm …(19)式
100nm^50mm ... (20)式
此外，若滿足(17)式或者(18)式，則增加作為光學元件的負折 射率介質的機械強度，因此光學裝置組裝時的處理變得輕松，從而是好 的?；蛘?，可能不需要用于支承負折射率介質的基板，從而是好的。
在(19)式、(20)式中，若使t的上限值超過O.Olmm，則也有通 過蒸鍍或者噴濺等來制造負折射率介質作為薄膜的可能性，因此是好的。
例如，可以考慮到利用自身克隆(cloning)法來制造光子晶體(參 照非專利文獻6)。
而且，若沿包括負折射率介質的光學系統(tǒng)的光軸所測量到的長度為 20m以下，則光學系統(tǒng)和光學裝置容易制作，因此也是好的。
此外，如本申請的圖l、圖3、圖4、以及圖5的實施方式所示那樣， 相對于成像光學系統(tǒng)(306、 322、以及328等)的物點(FF、 321、以及 325等)或者像點(308前的實像、FF、以及324上的像等)的特征在于， 上述物點和像點任何一個到成像光學系統(tǒng)的距離都是有限的。
此外，在本申請中使用了稱為完全成像的用語，但本申請還包括不進行100%的完全的成像的情況，例如提高50%析像的情況。即、例如 還包括分辨力比通常的衍射極限提高某種程度這樣的情況。
根據本發(fā)明，能夠實現(xiàn)既可得到充分的光學性能又具有WD較長或 者非接觸的各種光學系統(tǒng)的光學裝置。
最后，敘述本實施方式所使用的技術用語的定義。
所謂光學裝置是指包括光學系統(tǒng)或者光學元件的裝置。以光學裝置 單體不能發(fā)揮作用也可以。即，還可以是裝置的一部分。
在光學裝置中包括攝像裝置、觀察裝置、顯示裝置、照明裝置、
信號處理裝置、光信息處理裝置、投影裝置、以及投影曝光裝置等。
作為攝像裝置的例子具有膠片相機、數碼相機、PDA用數碼相機、
機器人(robot)眼、鏡頭更換式數碼單反相機、電視攝像機、動畫記錄 裝置、電子動畫記錄裝置、可攜式攝像機、VTR (磁帶)攝像機、便攜 式電話的數碼相機、便攜式電話的電視攝像機、電子內窺鏡、膠囊型內 窺鏡、車載攝像機、人工衛(wèi)星的攝像機、行星探測機的攝像機、宇宙探 測機的攝像機、監(jiān)視裝置的攝像機、各種傳感器眼、錄音裝置的數碼相 機、人工視覺、激光掃描型顯徼鏡、投影曝光裝置、步進曝光裝置、調 節(jié)器(alignei0和光探針型顯微鏡等。數碼相機、卡型數碼相機、電視攝 像機、VTR攝像機、動畫記錄攝像機、便攜式電話的數碼相機、便攜式 電話的電視攝像機、車載攝像機、人工衛(wèi)星的攝像機、行星探測機的攝 像機、宇宙探測機的攝像機、以及錄音裝置的數碼相機等的任一個都是 電子攝像裝置的一個例子。
作為觀察裝置的例子具有顯微鏡、望遠鏡、眼鏡、雙眼鏡、放大 鏡、纖維式觀摩器、取景器(finder)、觀景器(view fmder)、接觸式透 鏡、隱形眼鏡和人工視覺等。
作為顯示裝置的例子具有液晶顯示器、觀景器、游戲機(索尼公 司制playstation)、視頻投影機、液晶投影機、頭帶型圖像顯示裝置(head mounted display: HMD)、 PDA (便攜式信息終端)、便攜式電話和人工 視覺等。
多媒體視頻投影機、液晶投影機等也是投影裝置。作為照明裝置的例子具有照相機的閃光燈、汽車的頭燈、內窺鏡 光源、以及顯微鏡光源等。
作為信號處理裝置的例子具有便攜式電話、個人計算機、游戲機、 光盤的讀取/寫入裝置、光計算器的運算裝置、光互連裝置、光信息處理 裝置、光LSI、光計算機、以及PDA等。
作為信息發(fā)送裝置是指下面這些能夠進行信息輸入、發(fā)送的任意一 個裝置便攜式電話、固定式電話、游戲機、電視、收錄音機、以及立 體聲設備等的遙控器、和個人計算機、個人計算機的鍵盤、鼠標、以及 觸摸面板等。
信息發(fā)送裝置還包括攝像裝置所帶的電視監(jiān)視器、個人計算機的監(jiān) 視器、以及顯示器。
信息發(fā)送裝置被包含在信號處理裝置中。
攝像元件是指例如CCD、攝像管、固體攝像元件、以及相片膠巻等。 此外，假設平行面板是包含在棱鏡中的一種。觀察者的變化包括觀察角
度的變化。被攝體的變化包括作為被攝體的物體的距離的變化、物體 的移動、物體的活動、振動、物體的擺動等。攝像元件、晶片、光盤、 和銀鹽膠巻等是成像部件的例子。
擴張曲面的定義按如下所述進行。
除了是球面、平面、以及旋轉對稱非球面之外，還可以是具有相 對于光軸偏心的球面、平面、旋轉對稱非球面或者對稱面的非球面；只 具有一個對稱面的非球面；沒有對稱面的非球面；自由曲面；以及具有 不可微分的點、線的面等任何形狀的面。反射面、折射面、只要是對光 施以某些影響的面即可。
在本發(fā)明中，將上述的面總括起來稱為擴張曲面。 作為成像光學系統(tǒng)是指攝像光學系統(tǒng)、觀察光學系統(tǒng)、投影光學系 統(tǒng)、投影曝光光學系統(tǒng)、顯示光學系統(tǒng)、以及信號處理用光學系統(tǒng)等。 作為攝像光學系統(tǒng)的例子有數碼相機的攝像用鏡頭。 作為觀察光學系統(tǒng)的例子有顯微鏡光學系統(tǒng)、望遠鏡光學系統(tǒng)等。 作為投影光學系統(tǒng)的例子有視頻投影機的光學系統(tǒng)、光刻用的光學系統(tǒng)、光盤讀出/寫入光學系統(tǒng)和光拾取器的光學系統(tǒng)等。 作為投影曝光光學系統(tǒng)的例子有光刻用的光學系統(tǒng)。 作為顯示光學系統(tǒng)的例子有視頻攝像機的觀景器的光學系統(tǒng)。 作為信號處理光學系統(tǒng)的例子有光盤的讀出/寫入光學系統(tǒng)、光拾取
器的光學系統(tǒng)。
所謂光學元件是指非球面透鏡、反光鏡、棱鏡、自由曲面棱鏡、衍
射光學元件(DOE)、以及不均質透鏡等。平行平板也是光學元件的一種。 產業(yè)的可利用性
根據本發(fā)明，能夠實現(xiàn)既可得到充分的光學性能又具有WD較長或 者非接觸的各種光學系統(tǒng)的光學裝置。
權利要求
1.一種光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)具有由顯示出負折射的介質形成的光學元件，還具有所述由顯示出負折射的介質形成的光學元件之外的光學元件，其特征在于，該光學系統(tǒng)具有基于由顯示出負折射的介質形成的光學元件的成像關系，或者所述由顯示出負折射的介質形成的光學元件之外的光學元件是成像光學系統(tǒng)。
2. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，上述由顯示出負 折射的介質形成的光學元件之外的光學元件的個數是多個。
3. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)包括 基于由顯示出負折射的介質形成的光學元件的成像關系和基于成像光學 系統(tǒng)的成像關系雙方。
4. 根據權利要求3所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，通過上述由顯示 出負折射的介質形成的光學元件所成像的像是虛像。
5. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)包括 成像光學系統(tǒng)，通過上述由顯示出負折射的介質形成的光學元件進行成 像，并通過成像光學系統(tǒng)對該像進行再次成像。
6. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)通過 成像光學系統(tǒng)對物體的像進行成像，并通過由顯示出負折射的介質形成 的光學元件對該像進行再次成像。
7. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，由上述光學系統(tǒng) 所成像的物體具有2維或者3維形狀。
8. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，光通過上述顯示 出負折射的介質兩次。
9. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，上述由顯示出負 折射的介質形成的光學元件是平行平板。
10. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)滿 足下面的(0—1一0)式或者(0—5)式<formula>formula see original document page 2</formula> (0—1—0)式<formula>formula see original document page 3</formula>其中，g是上述由顯示出負折射的介質形成的光學元件的像點和上 述成像光學系統(tǒng)的入射面之間的距離。
11. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)滿足下面的(4)式0.15 (WD+d) 3^4.0 (WD+d) …(4)式其中，WD是上述顯示出負折射的介質到物體或者像面的距離， d是上述顯示出負折射的介質到光學系統(tǒng)的中間成像點的距離， t是上述顯示出負折射的介質的厚度。
12. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，上述顯示出負 折射的介質的折射率滿足下面的(11)式—3<n<—0.2 …(11)式。
13. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，位于物體側或 者像側或者中間成像點上的上述光學系統(tǒng)的NA (Numerical Aperture)是 大于0.2的值。
14. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)滿 足下面的(8—2)式WD〉0.1d …(8—2)式其中，WD是上述顯示出負折射的介質到物體或者像面的距離， d是上述顯示出負折射的介質到光學系統(tǒng)的中間成像點的距離。
15. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)滿 足下面的(8 — 5)式|A|<100X ... (8 — 5)式其中，A=WD+d_tWD是上述顯示出負折射的介質到物體或者像面的距離，d是上述顯示出負折射的介質到光學系統(tǒng)的中間成像點的距離，t是上述顯示出負折射的介質的厚度。
16. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，將成像光學系 統(tǒng)配置在由顯示出負折射的介質形成的光學元件的后方。
17. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，將成像光學系 統(tǒng)配置在由顯示出負折射的介質形成的光學元件的前方。
18. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)滿 足下面的(12)式論1.3 …(12)式其中，N是最接近上述由顯示出負折射的介質形成的光學元件的光 學元件的折射率。
19. 一種光學裝置，其特征在于，該光學裝置具有權利要求1所述 的光學系統(tǒng)。
20. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)使 用光子晶體作為顯示出負折射的介質。
21. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)具 有以使用光子晶體作為顯示出負折射的介質為特征的曲面的光學面。
22. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)所 使用的光是單色光。
23. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該^]學系統(tǒng)所 使用的光的波長大于等于0.1,小于等于3nm。
24. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，該光學系統(tǒng)將 漸逝波用于成像。
25. —種光學裝置，該光學裝置具備權利要求1所述的光學系統(tǒng)， 該光學裝置的特征在于，可以改變上述顯示出負折射的介質與物體或者 成像部件或者具有細微結構的部件之間的距離。
26. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，上述顯示出負 折射的介質的周圍是空氣。
27. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，上述顯示出負 折射的介質的周圍或者周圍的一部分是液體。
28. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，上述顯示出負折射的介質的 厚度t滿足下面的(17)、 (18)、 (19)、 (20)式中的任意一式，0.1mm^300mm ... (17)式<formula>formula see original document page 5</formula> (18)式<formula>formula see original document page 5</formula>…(19)式<formula>formula see original document page 5</formula>…(20)式。
29. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，從上述成像光 學系統(tǒng)的中間成像點到由上述顯示出負折射的介質形成的光學元件的表 面的距離的絕對值大于等于0.1A/A (其中，A是中間成像點上的上述成 像光學系統(tǒng)的數值孔徑)。
30. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，從最接近由上 述顯示出負折射的介質形成的光學元件的上述成像光學系統(tǒng)的光學面到 上述成像光學系統(tǒng)的中間成像點的距離的絕對值大于等于0.1A/A (其中， A是中間成像點上的上述成像光學系統(tǒng)的數值孔徑)。
31. 根據權利要求1所述的光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)包括成像光學系 統(tǒng)，上述由顯示出負折射的介質形成的光學元件的厚度t滿足下面的(17)、 (18)、 (19)、 (20)式中的任意一式， 0.1mm^300mm ... (17)式<formula>formula see original document page 5</formula>... (18)式<formula>formula see original document page 5</formula>... (19)式<formula>formula see original document page 5</formula> …(20)式。
32. 根據權利要求20所述的光學系統(tǒng)，其特征在于，與所述光子晶 體的旋轉對稱性最好的軸朝向上述光學系統(tǒng)的光軸方向。
全文摘要
具備由顯示出負折射的介質形成的光學元件的光學裝置。本發(fā)明公開一種透鏡。該透鏡包括光學元件，其由折射率為正的材料形成；和顯示出負折射的介質，其將上述光學元件作為基板，形成在上述光學元件上。
文檔編號G02B3/02GK101299096SQ20081012499
公開日2008年11月5日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權日2004年9月6日
發(fā)明者西岡公彥 申請人:奧林巴斯株式會社